Fortsätze von Nervenzellen werden zum Wachstum angeregt, wenn man sie dehnt. In der Zeitschrift Tissue Engineering berichten Wissenschaftler der University of Pennsylvania in Philadelphia über eine neue Technik, mit deren Hilfe möglicherweise Transplantate zur Überbrückung durchtrennter Nerven hergestellt werden können, etwa bei Rückenmarksverletzungen.
Die Wissenschaftler kultivierten Nervenzellen (Neuronen) auf zwei künstlichen Membranen so, dass Fortsätze (Axone) über die Membrangrenze hinweg zu anderen Zellen gebildet wurden. Mithilfe einer motorgetriebenen Vorrichtung vergrößerten sie dann den Abstand zwischen den Membranen alle fünf Minuten um 3,5 Mikrometer. Durch diese Dehnung verlängerten sich die Axone in zehn Tagen um einen Zentimeter. “Für ein Axon mit einem Durchmesser von einem tausendstel Millimeter ist das eine enorme Strecke”, sagt Teamleiter Douglas Smith. Durch diese Methode konnten Nervenfasern aus Tausenden von Axonen erzeugt werden.
Dass Nerven durch Dehnung zum Wachstum angeregt werden, ist wahrscheinlich ein Vorgang, der auf ganz ähnliche Weise während des Körperwachstums abläuft. “So wie Kinder größer werden, werden auch ihre Axone länger”, sagt Smith.
Inzwischen wird in Tierversuchen getestet, ob die im Labor erzeugten Nervenfasern als “Überbrückungskabel” eingesetzt werden können, um zerstörte Nervenverbindungen zu regenerieren. Dabei vertrauen die Wissenschaftler auf die natürliche Fähigkeit der Neuronen, Verbindungen zu anderen Zellen herzustellen, ohne wählerisch zu sein.
Bisher versuchte man, unterbrochene Nervenverbindungen (zum Beispiel bei Rückenmarksverletzungen) dadurch wiederherzustellen, dass durch chemische Stimulierung ein gerichtetes Nervenwachstum ausgelöst wurde. Was in der Zellkultur möglich war, erwies sich aber im lebenden Organismus als schwierig. “Wenn das Nervensystem bereits fertig ausgebildet ist, produziert der Körper Wirkstoffe, die ein weiteres Wachstum von Axonen hemmen”, erklärt Smith. Daher sei es erfolgversprechender, Neuronen außerhalb des Körpers zum Wachstum anzuregen und dann zu transplantieren.
Joachim Czichos
